基于物聯網的校園一卡通的應用研究

李 邐

（遼寧行政學院，遼寧沈陽，110161）

基于物聯網的校園一卡通的應用研究

李 邐

（遼寧行政學院，遼寧沈陽，110161）

物聯網技術的廣泛應用，促進各院校數字化校園建設。本文從物聯網環境下一卡通在校園中的使用價值入手，分析了一卡通的功能模塊和實際應用范圍。

物聯網；電子證件；校園一卡通

0 引言

隨著互聯網的迅速發展和物聯網技術的廣泛應用，人類已經進入信息時代，信息技術正在對教育系統的改革產生深遠的影響。現代化的學校配備著現代化的教育設施，管理信息化水平正在成為衡量學校總體水平的因素之一，數字化校園建設是反映學校管理信息化水平的重要指標。校園數字化建設的推進，校園卡的應用范圍更加廣泛，而又因為大多數校園應用系統互不相連，學生持有多張校園卡，反而給學生帶來不便。物聯網技術的進步，智能IC卡技術的成熟，為校園一卡通系統的建立提供了保障，校園內實現一卡通管理將成為校園管理的必然趨勢，校園一卡通系統是數字化校園的基礎工程，可以為數字化校園提供全面的數據收集平臺，結合學校的管理信息系統和結構，形成全校范圍的數字空間和共享環境。

1 什么是物聯網

隨著經濟國際化進程的不斷深入，國家加大了對物聯網技術應用的支持力度，物聯網標準正在積極籌建中，物聯網的關鍵技術已經滲透到我們生活的各個領域中。

物聯網是EPC（Electronic Product Code）技術和互聯網技術結合的產物，是新一代信息技術的重要組成部分。1999年美國麻省理工大學Auto-ID實驗室首次提出了EPC系統及物聯網的概念，認為：物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID（Radio Frequency Identification）、EPC編碼、無線數據通信等技術，構造了一個實現全球物品信息實時共享的物的國際互聯網絡（Internet Of Thing,IOT）。

顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網，包含兩方面含義：（1）物聯網的核心是互聯網，基礎平臺也依托于互聯網，本質上是互聯網應用的擴展和延伸；（2）物聯網的用戶不再單純是人，而是擴展到物與物之間進行通信或者數據交換，即物物相連。物聯網不是單純的物與物的互聯網絡，而是互聯網的應用拓展。所以，物聯網的發展被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。

2 電子證件

證件是一種證明身份或資料的文件（憑證）。證件存在的形式千變萬化，從紙質、金屬材料、磁性介質，逐漸發展到帶有集成電路芯片的智能電子證件以及現在廣泛使用的無線化和網絡化的電子證件。20世紀80年代，非接觸IC卡（RFID）的出現是智能卡發展中重要的里程碑，被認為是身份識別、票據物流等方面的重要替代技術。目前，網絡技術空前發展，互聯網與物聯網在我們的工作生活中無處不在，計算機身份認證、互聯網身份驗證、電子商務及手機等移動端的身份認證對電子證件的需求，極大推動了電子證件的發展，目前含有電子證書和生物特征的電子證件已然出現，正順應網絡發展的大趨勢。比如，美國公民現行的電子護照就包括了個人的所有信息，公民直接使用一種嵌入了RFID芯片的護照卡就代替紙質護照前往加拿大、墨西哥等西半球國家旅行。這種護照卡有近距離無線射頻身份識別技術，并可以遠程被掃描儀讀取，由海關或邊境工作人員直接調出持卡人簡歷及相片等個人信息。再如，我國正在使用的第二代居民身份證，就是全球最大的電子身份證件的應用案例。二代身份證應用了非接觸式IC卡技術，通過智能芯片存儲用戶個人信息，具有機讀功能，近距離就可以被機器識別與讀取，方便了我們的工作和生活。

3 校園一卡通的應用研究

校園一卡通是學生在就讀期間在該院校的有效電子證件。通過對學生在校期間學習生活等各方面的需求，對一卡通的功能設定應包括小額消費、機房管理、圖書館管理、門禁控制、金融服務等功能（如圖1所示），并與大部分院校已經使用的各類系統（包括圖書管理、學籍管理、教務管理等功能）集成到一起，真正做到“一卡在手，走遍全校”。

圖1 一卡通功能模塊

（1）小額消費

該功能主要為了方便學生在校園內部進行各種小額消費（如食堂就餐、商場超市、浴室收費、機房計時、體育場館等收費），可以在卡中建立消費資金存儲區，即電子錢包。電子錢包的資金可以在校園內的充值點進行現金充值，或以自助圈存機進行銀行卡轉賬。由于電子錢包不加密，為減少卡片遺失給卡主帶來的損失，可以對電子錢包的存儲金額上限進行限制，并對每日最高消費金額和消費次數進行限制。

（2）機房管理

該部分主要是對學生在機房上機或上網的登錄、收費和查詢等功能的應用。卡內根據需要，可以設置課內機時和課余機時兩種。其中，課內機時根據教學需要，由教務處確定后預定入機房管理系統，學生持卡上機即可；課余機時，由學生去校園卡管理中心購買機時，在課余時間到機房內進行上機練習或上網瀏覽。

（3）圖書館管理

該部分可以在圖書館管理系統的基礎上進行拓展，主要包括借書處/閱覽室的進入檢驗、借/還書、查詢、復印、收費及罰款等功能。學生進入閱覽室時，通過傳感器來驗證一卡通的身份是否合法；借/還書時，管理員通過激光掃描儀對索引號和借閱時間等信息進行操作；還書逾期或書籍損壞需要賠償或罰款時，可從卡中電子錢包扣除金額，并把卡中記錄與計算機同步，上傳圖書館信息至財務部分進行結算或存檔。

（4）門禁控制

門禁控制功能涉及范圍較廣，在校門、教學樓門、實驗樓門、宿舍等處都可使用，不同地方有不同要求。在進入校門或教學樓門時，一卡通可作為身份證明，起到學生證作用；在實驗室、體育場館，可以替代工作人員的鑰匙，以非接觸式方式開門和關門；在學生宿舍可以進行樓門和房間門控制，樓門使用打卡器對偽卡、過期卡、掛失卡超越權限卡進行報警示意，對房間門可以設計非接觸IC卡門鎖進行房門開啟操作。便于管理員對宿舍的安全和秩序進行管理，避免意外情況的發生。

（5）金融服務

校園一卡通可以設置磁條部分，用于實現銀行卡的各項事務，如存款、取款、轉賬、余額和交易查詢、修改密碼、匯款和賬戶處理等。該功能將顯著提升校園卡效用，給學生帶來更大便利。如，學生可以直接在教務處、財務處終端進行交學費、購買書籍等，而家長可以通過相關銀行查閱學生費用使用情況。

其它功能在本文中不作一一論述。

4 小結

由上可見，當校園內廣泛實行一卡通機制后，學生可以通過校園一卡通將原有的學生證卡、食堂飯卡、圖書借閱證、銀行卡、電話卡等相關卡片整合到一張卡中，在學習、生活中都得到便利；學校可以通過校園一卡通的統一身份認證、統一信息查詢及共享數據平臺，最終實現資源數字化、傳輸網絡化、用戶終端智能化、管理結算自動化的校園信息化目標。

[1] 趙林度，陳宇、任宗偉.電子證件物聯網[M],中國物資出版社，2011.8

[2] 熊茂華、熊昕、陸海軍.物聯網技術及應用開發[M]，清華大學出版社，2014.3

李邐（1977.11），女，遼寧行政學院，碩士，副教授。研究方向：計算機應用技術與電子商務。

The application of CampusRFID card based on Internet of things

Li Li
(Liaoning Academy of Governance,LiaoningShenyang,110161)

The wide application of the Internet of things technology to promote the construction of the digital campus in Colleges and universities.The IOT environment card on campus in the use value of card function module and application range is analyzed.

Internet of things；electronic documents；campus card